Fixed/added namespace ending comments using clang-tidy. NFC
[oota-llvm.git] / include / llvm / Analysis / AliasAnalysis.h
index 82640734b581ba41576e5a47920ac7d8a78deea7..7f037fb5e813d8c967c596e899e55b6376dec38e 100644 (file)
 // which automatically provides functionality for the entire suite of client
 // APIs.
 //
-// This API identifies memory regions with the Location class. The pointer
+// This API identifies memory regions with the MemoryLocation class. The pointer
 // component specifies the base memory address of the region. The Size specifies
-// the maximum size (in address units) of the memory region, or UnknownSize if
-// the size is not known. The TBAA tag identifies the "type" of the memory
-// reference; see the TypeBasedAliasAnalysis class for details.
+// the maximum size (in address units) of the memory region, or
+// MemoryLocation::UnknownSize if the size is not known. The TBAA tag
+// identifies the "type" of the memory reference; see the
+// TypeBasedAliasAnalysis class for details.
 //
 // Some non-obvious details include:
 //  - Pointers that point to two completely different objects in memory never
@@ -38,7 +39,9 @@
 #define LLVM_ANALYSIS_ALIASANALYSIS_H
 
 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
-#include "llvm/Support/CallSite.h"
+#include "llvm/IR/CallSite.h"
+#include "llvm/IR/Metadata.h"
+#include "llvm/Analysis/MemoryLocation.h"
 
 namespace llvm {
 
@@ -67,7 +70,7 @@ protected:
   /// typically called by the run* methods of these subclasses.  This may be
   /// called multiple times.
   ///
-  void InitializeAliasAnalysis(Pass *P);
+  void InitializeAliasAnalysis(Pass *P, const DataLayout *DL);
 
   /// getAnalysisUsage - All alias analysis implementations should invoke this
   /// directly (using AliasAnalysis::getAnalysisUsage(AU)).
@@ -75,19 +78,9 @@ protected:
 
 public:
   static char ID; // Class identification, replacement for typeinfo
-  AliasAnalysis() : DL(0), TLI(0), AA(0) {}
+  AliasAnalysis() : DL(nullptr), TLI(nullptr), AA(nullptr) {}
   virtual ~AliasAnalysis();  // We want to be subclassed
 
-  /// UnknownSize - This is a special value which can be used with the
-  /// size arguments in alias queries to indicate that the caller does not
-  /// know the sizes of the potential memory references.
-  static uint64_t const UnknownSize = ~UINT64_C(0);
-
-  /// getDataLayout - Return a pointer to the current DataLayout object, or
-  /// null if no DataLayout object is available.
-  ///
-  const DataLayout *getDataLayout() const { return DL; }
-
   /// getTargetLibraryInfo - Return a pointer to the current TargetLibraryInfo
   /// object, or null if no TargetLibraryInfo object is available.
   ///
@@ -102,53 +95,6 @@ public:
   /// Alias Queries...
   ///
 
-  /// Location - A description of a memory location.
-  struct Location {
-    /// Ptr - The address of the start of the location.
-    const Value *Ptr;
-    /// Size - The maximum size of the location, in address-units, or
-    /// UnknownSize if the size is not known.  Note that an unknown size does
-    /// not mean the pointer aliases the entire virtual address space, because
-    /// there are restrictions on stepping out of one object and into another.
-    /// See http://llvm.org/docs/LangRef.html#pointeraliasing
-    uint64_t Size;
-    /// TBAATag - The metadata node which describes the TBAA type of
-    /// the location, or null if there is no known unique tag.
-    const MDNode *TBAATag;
-
-    explicit Location(const Value *P = 0, uint64_t S = UnknownSize,
-                      const MDNode *N = 0)
-      : Ptr(P), Size(S), TBAATag(N) {}
-
-    Location getWithNewPtr(const Value *NewPtr) const {
-      Location Copy(*this);
-      Copy.Ptr = NewPtr;
-      return Copy;
-    }
-
-    Location getWithNewSize(uint64_t NewSize) const {
-      Location Copy(*this);
-      Copy.Size = NewSize;
-      return Copy;
-    }
-
-    Location getWithoutTBAATag() const {
-      Location Copy(*this);
-      Copy.TBAATag = 0;
-      return Copy;
-    }
-  };
-
-  /// getLocation - Fill in Loc with information about the memory reference by
-  /// the given instruction.
-  Location getLocation(const LoadInst *LI);
-  Location getLocation(const StoreInst *SI);
-  Location getLocation(const VAArgInst *VI);
-  Location getLocation(const AtomicCmpXchgInst *CXI);
-  Location getLocation(const AtomicRMWInst *RMWI);
-  static Location getLocationForSource(const MemTransferInst *MTI);
-  static Location getLocationForDest(const MemIntrinsic *MI);
-
   /// Alias analysis result - Either we know for sure that it does not alias, we
   /// know for sure it must alias, or we don't know anything: The two pointers
   /// _might_ alias.  This enum is designed so you can do things like:
@@ -169,38 +115,40 @@ public:
   /// Returns an AliasResult indicating whether the two pointers are aliased to
   /// each other.  This is the interface that must be implemented by specific
   /// alias analysis implementations.
-  virtual AliasResult alias(const Location &LocA, const Location &LocB);
+  virtual AliasResult alias(const MemoryLocation &LocA,
+                            const MemoryLocation &LocB);
 
   /// alias - A convenience wrapper.
   AliasResult alias(const Value *V1, uint64_t V1Size,
                     const Value *V2, uint64_t V2Size) {
-    return alias(Location(V1, V1Size), Location(V2, V2Size));
+    return alias(MemoryLocation(V1, V1Size), MemoryLocation(V2, V2Size));
   }
 
   /// alias - A convenience wrapper.
   AliasResult alias(const Value *V1, const Value *V2) {
-    return alias(V1, UnknownSize, V2, UnknownSize);
+    return alias(V1, MemoryLocation::UnknownSize, V2,
+                 MemoryLocation::UnknownSize);
   }
 
   /// isNoAlias - A trivial helper function to check to see if the specified
   /// pointers are no-alias.
-  bool isNoAlias(const Location &LocA, const Location &LocB) {
+  bool isNoAlias(const MemoryLocation &LocA, const MemoryLocation &LocB) {
     return alias(LocA, LocB) == NoAlias;
   }
 
   /// isNoAlias - A convenience wrapper.
   bool isNoAlias(const Value *V1, uint64_t V1Size,
                  const Value *V2, uint64_t V2Size) {
-    return isNoAlias(Location(V1, V1Size), Location(V2, V2Size));
+    return isNoAlias(MemoryLocation(V1, V1Size), MemoryLocation(V2, V2Size));
   }
   
   /// isNoAlias - A convenience wrapper.
   bool isNoAlias(const Value *V1, const Value *V2) {
-    return isNoAlias(Location(V1), Location(V2));
+    return isNoAlias(MemoryLocation(V1), MemoryLocation(V2));
   }
   
   /// isMustAlias - A convenience wrapper.
-  bool isMustAlias(const Location &LocA, const Location &LocB) {
+  bool isMustAlias(const MemoryLocation &LocA, const MemoryLocation &LocB) {
     return alias(LocA, LocB) == MustAlias;
   }
 
@@ -213,12 +161,12 @@ public:
   /// known to be constant, return true. If OrLocal is true and the
   /// specified memory location is known to be "local" (derived from
   /// an alloca), return true. Otherwise return false.
-  virtual bool pointsToConstantMemory(const Location &Loc,
+  virtual bool pointsToConstantMemory(const MemoryLocation &Loc,
                                       bool OrLocal = false);
 
   /// pointsToConstantMemory - A convenient wrapper.
   bool pointsToConstantMemory(const Value *P, bool OrLocal = false) {
-    return pointsToConstantMemory(Location(P), OrLocal);
+    return pointsToConstantMemory(MemoryLocation(P), OrLocal);
   }
 
   //===--------------------------------------------------------------------===//
@@ -274,6 +222,13 @@ public:
     UnknownModRefBehavior = Anywhere | ModRef
   };
 
+  /// Get the ModRef info associated with a pointer argument of a callsite. The
+  /// result's bits are set to indicate the allowed aliasing ModRef kinds. Note
+  /// that these bits do not necessarily account for the overall behavior of
+  /// the function, but rather only provide additional per-argument
+  /// information.
+  virtual ModRefResult getArgModRefInfo(ImmutableCallSite CS, unsigned ArgIdx);
+
   /// getModRefBehavior - Return the behavior when calling the given call site.
   virtual ModRefBehavior getModRefBehavior(ImmutableCallSite CS);
 
@@ -347,11 +302,28 @@ public:
     return (MRB & ModRef) && (MRB & ArgumentPointees);
   }
 
+  /// getModRefInfo - Return information about whether or not an
+  /// instruction may read or write memory (without regard to a
+  /// specific location)
+  ModRefResult getModRefInfo(const Instruction *I) {
+    if (auto CS = ImmutableCallSite(I)) {
+      auto MRB = getModRefBehavior(CS);
+      if (MRB & ModRef)
+        return ModRef;
+      else if (MRB & Ref)
+        return Ref;
+      else if (MRB & Mod)
+        return Mod;
+      return NoModRef;
+    }
+
+    return getModRefInfo(I, MemoryLocation());
+  }
+
   /// getModRefInfo - Return information about whether or not an instruction may
   /// read or write the specified memory location.  An instruction
   /// that doesn't read or write memory may be trivially LICM'd for example.
-  ModRefResult getModRefInfo(const Instruction *I,
-                             const Location &Loc) {
+  ModRefResult getModRefInfo(const Instruction *I, const MemoryLocation &Loc) {
     switch (I->getOpcode()) {
     case Instruction::VAArg:  return getModRefInfo((const VAArgInst*)I, Loc);
     case Instruction::Load:   return getModRefInfo((const LoadInst*)I,  Loc);
@@ -370,65 +342,64 @@ public:
   /// getModRefInfo - A convenience wrapper.
   ModRefResult getModRefInfo(const Instruction *I,
                              const Value *P, uint64_t Size) {
-    return getModRefInfo(I, Location(P, Size));
+    return getModRefInfo(I, MemoryLocation(P, Size));
   }
 
   /// getModRefInfo (for call sites) - Return information about whether
   /// a particular call site modifies or reads the specified memory location.
   virtual ModRefResult getModRefInfo(ImmutableCallSite CS,
-                                     const Location &Loc);
+                                     const MemoryLocation &Loc);
 
   /// getModRefInfo (for call sites) - A convenience wrapper.
   ModRefResult getModRefInfo(ImmutableCallSite CS,
                              const Value *P, uint64_t Size) {
-    return getModRefInfo(CS, Location(P, Size));
+    return getModRefInfo(CS, MemoryLocation(P, Size));
   }
 
   /// getModRefInfo (for calls) - Return information about whether
   /// a particular call modifies or reads the specified memory location.
-  ModRefResult getModRefInfo(const CallInst *C, const Location &Loc) {
+  ModRefResult getModRefInfo(const CallInst *C, const MemoryLocation &Loc) {
     return getModRefInfo(ImmutableCallSite(C), Loc);
   }
 
   /// getModRefInfo (for calls) - A convenience wrapper.
   ModRefResult getModRefInfo(const CallInst *C, const Value *P, uint64_t Size) {
-    return getModRefInfo(C, Location(P, Size));
+    return getModRefInfo(C, MemoryLocation(P, Size));
   }
 
   /// getModRefInfo (for invokes) - Return information about whether
   /// a particular invoke modifies or reads the specified memory location.
-  ModRefResult getModRefInfo(const InvokeInst *I,
-                             const Location &Loc) {
+  ModRefResult getModRefInfo(const InvokeInst *I, const MemoryLocation &Loc) {
     return getModRefInfo(ImmutableCallSite(I), Loc);
   }
 
   /// getModRefInfo (for invokes) - A convenience wrapper.
   ModRefResult getModRefInfo(const InvokeInst *I,
                              const Value *P, uint64_t Size) {
-    return getModRefInfo(I, Location(P, Size));
+    return getModRefInfo(I, MemoryLocation(P, Size));
   }
 
   /// getModRefInfo (for loads) - Return information about whether
   /// a particular load modifies or reads the specified memory location.
-  ModRefResult getModRefInfo(const LoadInst *L, const Location &Loc);
+  ModRefResult getModRefInfo(const LoadInst *L, const MemoryLocation &Loc);
 
   /// getModRefInfo (for loads) - A convenience wrapper.
   ModRefResult getModRefInfo(const LoadInst *L, const Value *P, uint64_t Size) {
-    return getModRefInfo(L, Location(P, Size));
+    return getModRefInfo(L, MemoryLocation(P, Size));
   }
 
   /// getModRefInfo (for stores) - Return information about whether
   /// a particular store modifies or reads the specified memory location.
-  ModRefResult getModRefInfo(const StoreInst *S, const Location &Loc);
+  ModRefResult getModRefInfo(const StoreInst *S, const MemoryLocation &Loc);
 
   /// getModRefInfo (for stores) - A convenience wrapper.
   ModRefResult getModRefInfo(const StoreInst *S, const Value *P, uint64_t Size){
-    return getModRefInfo(S, Location(P, Size));
+    return getModRefInfo(S, MemoryLocation(P, Size));
   }
 
   /// getModRefInfo (for fences) - Return information about whether
   /// a particular store modifies or reads the specified memory location.
-  ModRefResult getModRefInfo(const FenceInst *S, const Location &Loc) {
+  ModRefResult getModRefInfo(const FenceInst *S, const MemoryLocation &Loc) {
     // Conservatively correct.  (We could possibly be a bit smarter if
     // Loc is a alloca that doesn't escape.)
     return ModRef;
@@ -436,37 +407,43 @@ public:
 
   /// getModRefInfo (for fences) - A convenience wrapper.
   ModRefResult getModRefInfo(const FenceInst *S, const Value *P, uint64_t Size){
-    return getModRefInfo(S, Location(P, Size));
+    return getModRefInfo(S, MemoryLocation(P, Size));
   }
 
   /// getModRefInfo (for cmpxchges) - Return information about whether
   /// a particular cmpxchg modifies or reads the specified memory location.
-  ModRefResult getModRefInfo(const AtomicCmpXchgInst *CX, const Location &Loc);
+  ModRefResult getModRefInfo(const AtomicCmpXchgInst *CX,
+                             const MemoryLocation &Loc);
 
   /// getModRefInfo (for cmpxchges) - A convenience wrapper.
   ModRefResult getModRefInfo(const AtomicCmpXchgInst *CX,
                              const Value *P, unsigned Size) {
-    return getModRefInfo(CX, Location(P, Size));
+    return getModRefInfo(CX, MemoryLocation(P, Size));
   }
 
   /// getModRefInfo (for atomicrmws) - Return information about whether
   /// a particular atomicrmw modifies or reads the specified memory location.
-  ModRefResult getModRefInfo(const AtomicRMWInst *RMW, const Location &Loc);
+  ModRefResult getModRefInfo(const AtomicRMWInst *RMW,
+                             const MemoryLocation &Loc);
 
   /// getModRefInfo (for atomicrmws) - A convenience wrapper.
   ModRefResult getModRefInfo(const AtomicRMWInst *RMW,
                              const Value *P, unsigned Size) {
-    return getModRefInfo(RMW, Location(P, Size));
+    return getModRefInfo(RMW, MemoryLocation(P, Size));
   }
 
   /// getModRefInfo (for va_args) - Return information about whether
   /// a particular va_arg modifies or reads the specified memory location.
-  ModRefResult getModRefInfo(const VAArgInst* I, const Location &Loc);
+  ModRefResult getModRefInfo(const VAArgInst *I, const MemoryLocation &Loc);
 
   /// getModRefInfo (for va_args) - A convenience wrapper.
   ModRefResult getModRefInfo(const VAArgInst* I, const Value* P, uint64_t Size){
-    return getModRefInfo(I, Location(P, Size));
+    return getModRefInfo(I, MemoryLocation(P, Size));
   }
+  /// getModRefInfo - Return information about whether a call and an instruction
+  /// may refer to the same memory locations.
+  ModRefResult getModRefInfo(Instruction *I,
+                             ImmutableCallSite Call);
 
   /// getModRefInfo - Return information about whether two call sites may refer
   /// to the same set of memory locations.  See 
@@ -478,13 +455,13 @@ public:
   /// callCapturesBefore - Return information about whether a particular call 
   /// site modifies or reads the specified memory location.
   ModRefResult callCapturesBefore(const Instruction *I,
-                                  const AliasAnalysis::Location &MemLoc,
+                                  const MemoryLocation &MemLoc,
                                   DominatorTree *DT);
 
   /// callCapturesBefore - A convenience wrapper.
   ModRefResult callCapturesBefore(const Instruction *I, const Value *P,
                                   uint64_t Size, DominatorTree *DT) {
-    return callCapturesBefore(I, Location(P, Size), DT);
+    return callCapturesBefore(I, MemoryLocation(P, Size), DT);
   }
 
   //===--------------------------------------------------------------------===//
@@ -492,25 +469,28 @@ public:
   ///
 
   /// canBasicBlockModify - Return true if it is possible for execution of the
-  /// specified basic block to modify the value pointed to by Ptr.
-  bool canBasicBlockModify(const BasicBlock &BB, const Location &Loc);
+  /// specified basic block to modify the location Loc.
+  bool canBasicBlockModify(const BasicBlock &BB, const MemoryLocation &Loc);
 
   /// canBasicBlockModify - A convenience wrapper.
   bool canBasicBlockModify(const BasicBlock &BB, const Value *P, uint64_t Size){
-    return canBasicBlockModify(BB, Location(P, Size));
+    return canBasicBlockModify(BB, MemoryLocation(P, Size));
   }
 
-  /// canInstructionRangeModify - Return true if it is possible for the
-  /// execution of the specified instructions to modify the value pointed to by
-  /// Ptr.  The instructions to consider are all of the instructions in the
-  /// range of [I1,I2] INCLUSIVE.  I1 and I2 must be in the same basic block.
-  bool canInstructionRangeModify(const Instruction &I1, const Instruction &I2,
-                                 const Location &Loc);
+  /// canInstructionRangeModRef - Return true if it is possible for the
+  /// execution of the specified instructions to mod\ref (according to the
+  /// mode) the location Loc. The instructions to consider are all
+  /// of the instructions in the range of [I1,I2] INCLUSIVE.
+  /// I1 and I2 must be in the same basic block.
+  bool canInstructionRangeModRef(const Instruction &I1, const Instruction &I2,
+                                 const MemoryLocation &Loc,
+                                 const ModRefResult Mode);
 
-  /// canInstructionRangeModify - A convenience wrapper.
-  bool canInstructionRangeModify(const Instruction &I1, const Instruction &I2,
-                                 const Value *Ptr, uint64_t Size) {
-    return canInstructionRangeModify(I1, I2, Location(Ptr, Size));
+  /// canInstructionRangeModRef - A convenience wrapper.
+  bool canInstructionRangeModRef(const Instruction &I1,
+                                 const Instruction &I2, const Value *Ptr,
+                                 uint64_t Size, const ModRefResult Mode) {
+    return canInstructionRangeModRef(I1, I2, MemoryLocation(Ptr, Size), Mode);
   }
 
   //===--------------------------------------------------------------------===//
@@ -554,32 +534,6 @@ public:
   }
 };
 
-// Specialize DenseMapInfo for Location.
-template<>
-struct DenseMapInfo<AliasAnalysis::Location> {
-  static inline AliasAnalysis::Location getEmptyKey() {
-    return
-      AliasAnalysis::Location(DenseMapInfo<const Value *>::getEmptyKey(),
-                              0, 0);
-  }
-  static inline AliasAnalysis::Location getTombstoneKey() {
-    return
-      AliasAnalysis::Location(DenseMapInfo<const Value *>::getTombstoneKey(),
-                              0, 0);
-  }
-  static unsigned getHashValue(const AliasAnalysis::Location &Val) {
-    return DenseMapInfo<const Value *>::getHashValue(Val.Ptr) ^
-           DenseMapInfo<uint64_t>::getHashValue(Val.Size) ^
-           DenseMapInfo<const MDNode *>::getHashValue(Val.TBAATag);
-  }
-  static bool isEqual(const AliasAnalysis::Location &LHS,
-                      const AliasAnalysis::Location &RHS) {
-    return LHS.Ptr == RHS.Ptr &&
-           LHS.Size == RHS.Size &&
-           LHS.TBAATag == RHS.TBAATag;
-  }
-};
-
 /// isNoAliasCall - Return true if this pointer is returned by a noalias
 /// function.
 bool isNoAliasCall(const Value *V);
@@ -597,6 +551,13 @@ bool isNoAliasArgument(const Value *V);
 ///
 bool isIdentifiedObject(const Value *V);
 
-} // End llvm namespace
+/// isIdentifiedFunctionLocal - Return true if V is umabigously identified
+/// at the function-level. Different IdentifiedFunctionLocals can't alias.
+/// Further, an IdentifiedFunctionLocal can not alias with any function
+/// arguments other than itself, which is not necessarily true for
+/// IdentifiedObjects.
+bool isIdentifiedFunctionLocal(const Value *V);
+
+} // namespace llvm
 
 #endif